问题
计算题
如图所示,质量为2kg的物体放置在水平地面上,在大小为10N、方向与水平面成37°角斜向上的拉力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,4s内物体的位移为9.6m,试求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)若4s末撤去拉力,则物体继续前进的最大位移。
答案
解:(1)由s = at2,物体在前4s内的加速度为a1 =
=
m/s2 = 1.2 m/s2
物体共受到四个力的作用:重力G,拉力F,支持力FN1,滑动摩擦力F3,建立图示坐标系:
由牛顿第二定律F合= ma
Fcosθ -μFN1= ma1
Fsinθ+ FN1-mg = 0
解得μ= =
= 0.4
(2)撤去拉力时,物体的速度为vt = a1t1 = 1.2×4 m/s = 4.8 m/s
撤去拉力后,物体共受到三个力的作用:重力G,支持力FN2,滑动摩擦力F4,物体做匀减速运动,设加速度为a2,此时建立图示坐标系:
由牛顿第二定律F合= ma
-μFN2 = ma2
FN2-G = 0
解得a2 = -μg = -0.4×10 m/s2 = -4 m/s2
则s2 = =
m = 2.88m